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由于地震资料分辨率和解释技术手段的限制,过去的研究中很难识别断距在5m以下的低序级微小断层,对萨南地区低序级的断层认识很少。大庆萨南油田已进入高含水后期,大量难以识别的低序级小断层在很大程度上影响着油藏剩余油的分布和注水开发效果。为了能够更好的改善开采效果,提高采收率,有必要对萨南油田断裂体系进行重新认识。本文以三维地震资料为基础,结合钻井、测井资料,对萨南油田断层的几何学、运动学特征进行了综合研究,分析总结了断层的展布规律、组合模式和动力学机制。应用平衡剖面技术恢复盆地断裂系统发育演化过程,确定了断裂构造形成期次;探讨了不同期次断裂体系的成因机制,阐述了断裂构造在油气运移和聚集中的作用以及对油田开发的影响。 在勘探后期或油田开发阶段,认清小断层的分布极为重要。受地震资料分辨率的影响,在常规地震剖面上直接解释小断层往往比较困难。本文研究中采用了构造导向滤波技术、相干体分析技术、频谱分解技术以及切片、曲率属性等多种新技术手段对研究区小于5m的微小断层进行识别,识别了大量前期研究工作中未识别出的微小断裂构造,重新绘制了萨南油田断层分布图。萨南油田断裂构造垂向上具有分层性,断层主要集中在T1-1和T2地震反射面,分别称为T1-1断层系和T2断层系。T1-1断层系数量少,断层走向主要为北西-南东向和北东-南西向;T2断层密度大、规模较小,平面分布不均匀,走向以北西-南东向为主。断层几何形态主要为平板状、铲状、座椅状;断层剖面组合形态有地堑与地垒、阶梯状断层、“Y”型断层、“X”型断层组合类型。根据断层位移-长度的关系,分析了萨南油田发育的变换构造。利用Poly3D软件,对不同时期构造应力场进行了模拟。应力场明显地受断层的影响,呈现出不均匀分布的特征。 研究了萨南地区断裂构造的成因机制。对断层几何形态、组合样式力学成因机制进行了分析。断层几何形态受沉积压实、异常流体压力等因素控制。对复杂的断层组合样式,如X型断层组合的成因机制进行了讨论,认为X型断层是地壳中的纯剪作用下形成的,可能是由先存断层重新活动引起的。T1-1断裂体系的少数断层是生长断层,主要在青二三段沉积时期构造运动过程中形成。大部分断层为后生断层,是反转期构造抬升、背斜形成过程中形成的正断层。在背斜核部发育的NNW断层主要为张应力和张剪应力作用下形成的。在背斜西翼发育两组NE向和N-W向共轭剪切断层,为剪应力作用形成。通过对T2断层剖面和平面特征及岩石变形机制的分析,认为T2断层是松辽盆地青山口组沉积早期伸展作用下形成的。T2断层往往集中发育在基底断层、基底凸起等部位。反转构造是一种叠加构造,在油气勘探中有重要意义。本文研究了萨南地区背斜西翼发育的逆断层的成因,提出了断层“倾向倒转”的构造反转模式。 通过制作构造平衡剖面,分析了萨南地区断裂构造运动学特征,确定了断裂形成期次和演化历史,计算了生长断层的生长指数。研究了该地区在不同地质时期地层的伸展量和伸展率,探讨了断裂构造与成盆动力机制的关系,阐述了断裂构造研究的油气地质意义。断裂构造不仅控制油气聚集成藏,而且对油气田开发也有重大影响,研究断裂构造分布对油田开发过程中避免套管损坏、改善注采关系、提高油气采收率有重要意义。萨南开发区断裂体系的研究,将为改善油田开发效果、寻找剩余油富集区、优选评价井位、提高最终采收率提供决策。